JPS61136959A

JPS61136959A - セラミツク体の製造法

Info

Publication number: JPS61136959A
Application number: JP59256561A
Authority: JP
Inventors: 木内　規博; 力冨永
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1986-06-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕本発明は、セラミック体の製造法に関する。

［従来の技術］従来セラミック体の製造方法においては、第１に金属酸
化物の濃度換算で５０〜１００　ｇ　／　１１の金属塩
の混合液中へアルカリを添加し、中和洗浄濾過を行って
いた。さらに濾過ケーキを仮焼後、破砕し、金属酸化物
を得ていた。

また得られた金属酸化物は、特にＰｂＯが含有している
場合には、揮発ロスが多くなるため、焼結対象物の回り
に金属酸化物粉を充填し、加圧焼結が行われていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の方法では、ゲル状になり易く、−次位子が大きく
なり、濾過性が悪く濾過洗浄に長時間を要し、好ましく
なかった。

また、このため洗浄も不十分になり易く、特に有機化合
物を添加する場合は、より洗浄が不十分となり易かった
。

さらに、仮焼時における凝集をもたらし１粒子が粗大化
し、好ましいセラミックが得られなかった。

また、破砕等の工程が必然的に必要となり、これによる
不純物の犀入の問題を生じるなど種々の問題を生じてい
た。

さらに、セラミック体の成形時に、量産可能な製造装置
で製造することが好ましいが、金属酸化物粉を焼結対象
物の回りに充填する方式や、焼結時に加圧する方式を採
らなければならない場合は。

量産には向かずより簡単な方法が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上記欠点を排除すべく鋭意検討した結果
、水溶性ジルコニウム塩とＬａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃ
ａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以上の塩と、これらの金属塩
の濃度として金属酸化物換算で３００〜４５０　ｇ　／
　Ｑで、アルカリ水および有機物とを反応させ、乾燥後
、焼結するセラミック体の製造法を見出した。

さらに、本発明の好ましい実施態様としては、焼結にお
いてＭｇＯを主成分とする耐火物のみで周囲を形成し、
前記以外の耐火物を焼結雰囲気内で使用せずに焼結する
製造法を見出した。

また、他の実施態様としては、焼結時に加圧しない製造
法をも見出した。

以下本発明について詳細に述べる。

本発明で用いる金属塩は、塩化物、オキシ塩化物、硝酸
塩、蓚酸塩、硫酸塩のいずれか一種以上であることが好
ましい。

水溶性金属塩は、アルカリ水と反応させる。アルカリ土
類金属塩とを反応させる場合には、金属酸化物換算で、
３００〜４５０ｇ／ｌの濃度で反応させる。

金属塩の濃度が高いと第１図のように、濾過性が良くそ
の後の処理が容易なため微細な金属酸化物を得ることが
容易なためである。ただ４５０ｇ／ｌ以上になるとゲル
状態がひどくなり１反応し。

難くなる。

また上記反応の際有機物を添加することが、本発明の他
の構成要件である。

ここで有機物とは、アルコキシド化されたもの、イソプ
ロピルアルコール、ベンジルアルコール、ポリビニール
アルコール等のアルコール類、ポリエチレン、ポリオレ
フィン、ジエンフェノール樹脂、ポリアクリロニトリル
等である。特に反応終了後、仮焼あるいは、焼結の際分
解又は揮発の温度が３５０℃以上となる有機物が好まし
い。

二次凝集あるいは、結晶成畏を押え好ましい微細な結晶
粒のセラミック体を得るためである。

水溶性金属塩とアルカリ水および有機物との反応は、こ
れら王者を同時に反応槽に入れるか、好ましくは、アル
カリ水中に上記他の王者を添加し反応させる。

この方法により微細−次粒子でかつより濾過性の良い金
属酸化物の混合物を得ることができる。

アルカリ水の濃度は、金属塩に対し０．５モル以上の過
剰で反応させることが好ましい。

即ち、金属塩の濃度をより高く、アルカリ水の濃度をよ
り濃い状態で一時に反応を生ぜしめることが好ましい反
応なのである。

アルカリ水は、Ｎ　Ｈ４０Ｈ水、ＮａＯＨ水、ＫＯＨ水
等が、用いられるが、アルカリ金属を嫌う用途の場合は
、ＮＨ，ＯＨ水が好ましい。

特にＬＳＩ材料のごとく、アルカリ金属を嫌う用途にお
いては、ＮＨ，ＯＨ水が好ましい０例えばＰＬＺＴ、Ｐ
ＺＴ等の場合である。

以上のように水溶性ジルコニウム塩と他の金属塩即ちＬ
ａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以
上の塩とアルカリ液と有機物とを反応させる。

またその後、好ましくは、前記金属塩の１種又は全種を
不足目に加えておき、前記反応後さらに添加する。特に
安価な四塩化チタン等の塩化物を添加する場合は、第一
段の反応を充分に終了させ、アルカリを充分過剰にして
おくことが好ましい。

これにより、−次粒子の細かいより焼結性の良い、組成
の均一な原料を得ることが出来る。またその結果物も、
かさ密度が高いものを得ることを可能とする。

以上の反応は、水溶液の温度が２０〜４０℃の範囲で行
うことが好ましい。

゛　反応中は、１〜３時間程度攪拌し熟成させる。

生成した反応物は、蒸留水等の純水な水で洗浄後、濾過
し、乾燥する。

このようにして得られた結果物から、例えばＰＬＺＴ等
のＰｂｏを含むものを製造する場合には、ＭｇＯからな
る板状耐火物により包囲した炉内に、金属酸化物混合微
粉を一定形状に成形したものを１１００〜１２００℃、
ｌＯ〜４０Ｈｒ加熱し、焼結を行うことが好ましい。

ＭｇＯ板は、他の材料に溶射等で付着したものでも良く
、Ｍｇｏ板自体であっても良い。

また、ＭｇＯ粉、ＭｇＯ板の厚さが５〜２０ｍ前後の厚
が好ましい。ＭｇＯ板は、揮発するｐｂＯを吸収する割
合が少ないため従来法のととくＰｂＺｒｏ、および又は
ｐ　ｂ　ｏ、を充填したりする必要がない。単に目的材
料の範囲をＭｇＯ板等で囲むだけで良く、過剰のＰｂｏ
２等を加える必要なく、工業的に容易にＰＬＺＴを得る
ことができる。

さらにホットプレス等なくしても、高い透過率が得られ
る。透過率は、厚み０．５＋＋ｗで波長６０００人で理
論値の最大値に近い６６〜６８％の好ましい値となる。

〔発明の効果〕

以上の発明を実施することにより、以下の効果が得られ
る。

（１）　−水粒子径が、４０〜３００人と小さくかつ極
めて炉適性の良い金属酸化物が得られるため活性の高い
超微粉末を得ることができ、好ましいセラミック体を得
ることができる。

（２）　有機物が均一に分散した状態で焼結が行われる
ため、結晶粒の小さい密なセラミック体を得ることがで
きる。

（３）　破砕、混合等が不要なため均一組成の金属酸化
物の混合原料を得ることができ、好ましいセラミック体
を得ることができる。

（４）　安価な原料を使用でき、かつ有機物の使用を少
量にかつ効果的に使用できるため、製造費を安くし得る
。

（５）　特にＰＬＺＴを製造するためには、均一組成で
あり、焼結性も良く、工業的に量産出来る処理方法であ
り好ましい方法である。

また製品の透過率も高く、結晶粒子径が小さい均一なも
のができる。

実施例１蒸留水にオキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ２・８Ｈ
，Ｏ）と所定のＬａ、Ｐｂの硝酸塩をアンモニア水（Ｎ
Ｈ，２９ｗｔ％）とポリアクリロニトリルを含む液中に
添加し反応させた。この際金属酸化物換算で３３０　ｇ
　／　Ｑとなるようにした。

この後アンモニアを過剰にすべく添加し、その後所定量
の四塩化チタニウムを加え反応させた。

この反応の際、得られる製品が均一組成となるように、
一定の攪拌を行った。

この後、蒸留水で洗浄し、＋７過を行った。濾過が数十
秒で行われ、好ましい混合原料が得られた。

この処理後、乾燥、焼成し好ましい平均粒径９０人の一
次粒子からなる混合微粉を得て、これを成形処理した。

所定形状の混合物をＭｇＯ板で囲んだ密閉容器中で１２
００℃常圧で焼結したところ、結晶粒径の細かい均一組
成のＰＬＺＴが得られた。

その透過率は、６０００人で理論値の最大値である６８
％と好ましい値であった。

【図面の簡単な説明】

第１図に金属塩の濃度と濾過時間の関係を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水溶性ジルコニウム塩とＬａ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｂａ
、Ｃａ、Ｎｂ、Ｔｉのうち一種以上の塩と、これらの金
属塩の濃度として金属酸化物換算で３００〜４５０ｇ／
ｌで、アルカリ水および有機物とを反応させ、乾燥後、
焼結することを特徴とするセラミック体の製造法。
（２）特許請求の範囲第１項における焼結において、Ｍ
ｇＯを主成分とする耐火物のみで周囲を形成し、前記以
外の耐火物を焼結雰囲気内で使用せずに焼結することを
特徴とするセラミック体の製造法。
（３）特許請求の範囲第１項において、焼結時に加圧し
ないことを特徴とするセラミック体の製造法。